[发明专利]一种自清洁玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃的制备方法，尤其是一种自清洁玻璃的制备方法。

背景技术

玻璃幕墙因具有防风、防雨、保温、隔热、防噪音、抗空气渗透和装饰性等优点被建筑师们所青睐，并已成为城市现代化的一种标志。但是，玻璃幕墙的清洁却是一个令人头痛的问题，它不仅危险而且浪费大量的水资源和由于使用洗涤剂带来一定的环境污染，而使用依靠自然雨水冲刷的自清洁玻璃是从根本上解决以上难题的最有效方法，因此，研究制备自清洁玻璃成为当今这方面研究的热点。

许多研究表明：TiO₂薄膜在紫外光条件下，具有超亲水、分解有机物和释放负氧离子等功能，即自清洁功能。将TiO₂的自清洁功能应用于幕墙玻璃可以解决其清洁难，费用高的问题，通过雨水自然冲刷就可以达到对玻璃自然清洗的效果，因此，研究和开发具有自清洁功能的玻璃，将减少玻璃清洁带来的污染和浪费，达到节能和环保的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清洁玻璃制备方法，在玻璃基片表面制作TiO₂自洁膜，以提高玻璃的自清洁能力。

本发明设计的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于依次经过如下步骤：

a、将玻璃基片清洗、风干；

b、按以下组分进行混合配制TiO₂复合溶胶，各组分重量百分比为：TiO₂:SiO₂:CeO₂:H₂O＝20～30:0.1～1:0.02～0.1:65～70；

c、将配制好的TiO₂复合溶胶倒入喷雾器中，以1.0～2.5m/min的单次喷途前进速度向玻璃基片表面喷涂TiO₂复合溶胶；

d、将喷涂有TiO₂复合溶胶的玻璃基片处在60～150℃的温度下烘干；

e、在300℃的条件下陈化，得到涂有TiO₂自洁膜的自清洁玻璃。

上述步骤是采用了溶胶-凝胶技术在玻璃基片上直接得到纳米TiO₂自洁膜，该膜层TiO₂颗粒直径在30nm左右，膜厚在53nm以内，掺杂SiO₂和CeO₂的TiO₂自洁膜层具有优良的光催化功能，使得该TiO₂自洁膜在可见光条件下就具有超亲水性，玻璃表面遇水时能形成完整水膜，具有自清洁能力，具体特点如下：

a、亲水性好，玻璃表面水接触角θ＝0°；

b、在可见光照射下，甲基橙分解90％的时间为48小时，具有自清洁能力。

本发明改变了以往溶胶-凝胶法不能在玻璃表面上得到大面积均匀产品的现状，通过以上配方和工艺结合实现了溶胶-凝胶法制备大面积均匀功能膜玻璃的生产技术。

作为上述方案的进一步改进，在上述的烘干速度控制在20～50℃/min的范围中，这样有利于获得较好的光学性能，可见光透过率85.3％，透明性好。

作为上述方案的进一步改进，是在700℃条件下按一般钢化程序钢化上述自清洁玻璃。钢化后的自清洁玻璃的自清洁特性得到保持和改良：

a、亲水性好，玻璃表面水接触角θ＝0°，；

b、透明性好，可见光透过率达88.7％；

c、在可见光照射下，甲基橙分解90％的时间缩短为28小时。

附图说明

图1喷涂速度对自洁玻璃表面性能的影响；

图2喷涂速度对镀膜玻璃可见光透过率的影响；

图3热处理温度对自洁膜表面性能的影响；

图4烘干温度对自洁玻璃可见光透过率的影响；

图5烘干速度对自清洁膜表面性能的影响；

图6烘干速度对自清洁膜光学性能的影响；

图7钢化对自洁膜表面性能的影响。

具体实施方式：

最佳实施方式

a、将浮法玻璃基片用自制的表面活性剂洗涤液清洗，再用去离子水冲干净，风干，待用；

b、按以下组分进行混合配制TiO₂复合溶胶，各组分重量百分比为：TiO₂:SiO₂:CeO₂:H₂O＝20～30:0.1～1:0.02～0.1:65～70；